شبیه‌سازی نورون‌ها با استفاده از نانولوله‌های کربنی

محققان دانشگاه استنفورد از الکترودهای ساخته شده از توده‌هایی از نانولوله‌های کربنی چنددیواره برای شبیه‌سازی نورون‌های موش استفاده کردند.

محققان دانشگاه استنفورد از الکترودهای
ساخته شده از توده‌هایی از نانولوله‌های کربنی چنددیواره برای شبیه‌سازی
نورون‌های موش استفاده کردند. این محققان ساخت آرایه‌ای از الکترودهای ۵۰
میکرومتری را روی بستری از سیلیکون و رشد نورون‌ها را روی این آرایه‌ها
توصیف می‌کنند. نورون‌ها به سیگنال الکتریکی الکترودها به شکل پایداری پاسخ
دادند. این آزمایشات می‌توانند در رسیدن به هدف قدیمی استفاده از اعضای
مصنوعی عصبی همانند قطعات کاشتنی حلزون گوش و شبکیه مفید باشند. اعضای
مصنوعی عصبی که موجب بازیابی قدرت بینایی یا شنوایی می‌شوند، نوعاً از
آرایه‌ای از میکروالکترودهای کاشته شده برای ارسال سیگنال‌های الکتریکی به
سلول‌های عصبی یا مستقیماً به مغز بهره می‌برند. با وجودی که حلزون مصنوعی
در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند، دانشمندان در حال توسعه شبکیه
مصنوعی هستند. مثلاً یک شبکیه مصنوعی از آرایه‌ای کاشته شده نزدیک شبکیه
تشکیل می‌شود که سلول‌های عصبی فرستنده سیگنال به عصب نوری را شبیه‌سازی می‌کنند.

مشکلی که تاکنون در ساخت قطعات کاشتنی موثر و بی‌خطر وجود داشته است،
الکترودهایی بوده‌اند که از فلزاتی همانند پلاتینیوم و ایریدیوم ساخته می‌شوند.
برای انتقال موثر بار الکتریکی به نورون‌ها، الکترودهایی که مثلاً از
پلاتینیوم ساخته می‌شوند، باید صدها میکرومتر بزرگ‌تر از سلول‌هایی باشند
که این الکترودها سعی در شبیه‌سازی آنها دارند. این امر آدرس‌دهی سلول‌های
خاص را با مشکل مواجه می‌کند. فلزات دیگری نیز می‌توانند برای ساخت
الکترودهای کوچک‌تر مورد استفاده قرار بگیرند، اما احتمال انحلال آنها وجود
داشته یا اینکه می‌توانند موجب بروز واکنش‌های شیمیایی در بافت‌های اطراف
شوند.